Mezipředmětové výukové téma Barvy kolem nás III

Na pomoc školské praxi

Školská fyzika 2014/1

Mezipředmětové výukové téma „Barvy kolem nás“ III. Václav Kohout1, Nakladatelství Fraus, s. r. o., Plzeň V minulých číslech časopisu školská fyzika jste měli možnost si přečíst třídílnou sérii článků Historie a elementární základy teorie barev. Na tuto sérii navazují další tři díly popisující mezipředmětové výukové téma „Barvy kolem nás“, které na základě přehledu nauky o barvách vzniklo. Problematika barev je na rozhraní fyziky, informatiky a výpočetní techniky, přírodopisu, výtvarné výchovy a případně i dalších vyučovacích předmětů, proto je těžké ji zařadit do některého ze standardních vyučovacích předmětů. Jako nejlepší volba se ukazuje mezipředmětové výukové téma s prezentací v podobě samostatného tematického dne.

SW podoba výukového tématu2

Předkládané mezipředmětové výukové téma „Barvy kolem nás“ vzniklo primárně v podobě multimediální výukové lekce určené pro prezentaci prostřednictvím interaktivní dotykové tabule. Výuková lekce byla zpracována pomocí autorského nástroje Flexibook Composer z dílny Nakladatelství Fraus. Lekce v podobě klasické interaktivní učebnice byla následně transformována do podoby prezentace pro MS PowerPoint a do podoby série statických PDF dokumentů opatřených sadou samostatných multimediálních souborů. V tomto článku však bude prezentována pouze základní výchozí podoba multimediální lekce vytvořená pomocí nástroje Flexibook Composer.

Zařazení tématu do výuky a jeho obsah2

Mezipředmětové výukové téma „Barvy kolem nás“ může být do výuky zařazeno v principu dvojím způsobem. Buď je možné vkládat dílčí informace obsažené v připravené multimediální lekci postupně v průběhu běžných hodin fyziky a informatiky a výpočetní techniky (na závěr se samostatnou prací v hodině výtvarné výchovy), nebo je možné připravit ucelený tematický či projektový den věnovaný problematice barev. Výukové téma „Barvy kolem nás“ je optimální zařadit do výuky ve druhém pololetí 7. ročníku základní školy. Při tomto doporučení vycházíme z běžného řazení učiva fyziky a informatiky a výpočetní techniky na základních školách. Celá multimediální výuková lekce „Barvy kolem nás“ se skládá ze šesti následujících kapitol: • Barva světla a rozklad světla hranolem • Barva předmětů, co je to barva? • RGB znamená red – green – blue • Jsou i jiná čísla než jen RGB, třeba CMYK • Není RGB jako RGB, není CMYK jako CMYK • Zelenou dostanu, když smíchám modrou a žlutou… Předmětem prezentace v tomto dílu jsou poslední dvě označené kapitoly, tj. tři strany výukové lekce. Každá z kapitol (s výjimkou poslední jednostranové) je zpracována do podoby dvoustrany multimediální interaktivní učebnice, která kombinuje text a obrázky jako každý standardní učební text s přidanými multimediálními materiály. Tyto materiály jsou skryty pod tlačítky umístěnými v rámci stránek a jsou popsány na konci článku. Ke každé kapitole jsou navrženy i doplňující frontální i žákovské experimenty, také jejich popis je uveden na konci článku. Celou lekci „Barvy kolem nás“ ve formátu i-učebnice Fraus je možno si stáhnout z webu Školské fyziky zde: http://sf.zcu.cz/data/2013/sf2013_03_5_FlexiBook_Barvy-kolem-nas.zip. Pro zmenšení velikosti lekce a usnadnění stažení byla vnořená videa umístěna na server YouTube. Pro otevření lekce je potřebný FlexiBook Reader, jehož instalace je ke stažení zde: http://files.flexilearn.cz/SW_Flexi_Book_Reader_2_4.exe. Pro spuštění lekce použijte ve vstupním dialogovém okně aplikace volbu „Přihlásit se k multilicenci“. 1 [email protected] 2 První dva odstavce jsou stručným souhrnem nejdůležitějších poznatků úvodní části prvního dílu článku. Jejich cílem je připomenutí obecných východisek článku bez nutnosti se k prvnímu dílu článku vracet. Václav Kohout / Mezipředmětové výukové téma „Barvy kolem nás“ III.

23



ZÁPIS BARVY V POČÍTAČOVÉ APLIKACI

Není RGB jako RGB, není CMYK jako CMYK Vyfotili jsme si digitálním fotoaparátem pěknou přírodní scenérii se zelenou trávou a modrou oblohou. Na displeji fotoaparátu vypadá záběr barevně moc hezky. Snímek jsme stáhli do levného starého notebooku, který s sebou občas taháme na výlety, a barvy jsou pryč, zelená je do hněda, obloha také nic moc. Po zobrazení snímku na kvalitním monitoru domácího počítače jsou naštěstí barvy opět v pořádku. Soubor se snímkem nebyl po celou dobu nijak upravovaný, čísla RGB zůstala stále stejná a barvy byly pokaždé jiné. Jak je to možné? Je třeba si uvědomit, že různá zařízení mohou zobrazovat barvy v různé kvalitě.

kvalitní fotoaparát

Je zřejmé, že ani tři přesná čísla RGB nám nedávají o výsledné barvě jednoznačnou představu, závisí na tom, na jakém zařízení se zobrazí. Říkáme, že RGB je závislé na zařízení.

obyčejný notebook

Na displej obyčejného notebooku jsou dva základní požadavky – aby byl co nejlevnější a aby vůbec nějaké barvy zobrazoval.

Podobné je to i s barvami CMY. Výsledný odstín bude záviset na kvalitě jednotlivých inkoustů, azurového, purpurového a žlutého. Barvy v reprezentativním časopise na kvalitním papíře budou vypadat jinak, než barvy v obyčejných novinách na zašedlém recyklovaném papíře.

24

Václav Kohout / Mezipředmětové výukové téma „Barvy kolem nás“ III.

profesionální monitor

Profesionální monitor výtvarníka nebo fotografa je vyrobený lepší technologií, tři základní barvy červená, zelená a modrá jsou jasné a zářivé. Proto jsou i barvy, které vzniknou jejich smícháním, velice dobře zobrazené. U takového monitoru je kvalitní zobrazování barev základním předpokladem.



ZÁPIS BARVY V POČÍTAČOVÉ APLIKACI Tento problém nedával spát vědcům, kteří se popisem barev zabývají. Definovali různé zápisy barev, které sice nejsou tak názorné, jako RGB nebo CMY, ale mají tu výhodu, že nezávisí na konkrétním způsobu zobrazení. Jedním z nich je zápis xyY, kde hodnoty x a y společně udávají barevný odstín a sytost dané barvy a Y popisuje její jas. Je ale těžké si představit pod trojicí čísel x, y a Y konkrétní barvu. Často se proto používá zobrazení hodnot x a y, které se nazývá chromatický diagram (chroma = řecky barva). Tento diagram je zajímavý tím, že v něm můžeme znázornit všechny barvy, které dokáže vnímat lidské oko. Ať to jsou barvy displeje laciného notebooku, barvy profesionálního monitoru, barvy novinového tisku, barvy nejkvalitnějších tiskovin, čisté spektrální barvy duhy a spousty dalších. Podívejte se na obrázek chromatického diagramu a uvidíte, že ani nejkvalitnější monitory zdaleka nezobrazí všechny viditelné barvy, natož abychom mohli vytisknout skutečné barvy duhy. Při zkoumání přiloženého diagramu neza pomeňte na to, že i tento obrázek byl vytiště chromatický diagram ný na papír případně zobrazený na monito ru počítače nebo promítnutý dataprojektorem, a proto jsou barvy zkreslené a vždy zkreslené budou. Na následujících obrázcích vidíte různé světelné zdroje a různá zařízení, která pracují s barvami. Zkuste o nich něco říct a ukázat, která část chromatického diagramu s nimi souvisí...


25



SAmOSTATNÁ VýTVARNÁ PRÁCE

Zelenou dostanu, když smíchám modrou a žlutou… Tuto větu patrně většina z Vás v nějaké podobě už slyšela. Je to taková základní malířská poučka a při malování vodovkami jste si mnohokrát vyzkoušeli, že funguje. Není to trochu divné? Modrou barvu mám v RGB, žlutou barvu mám mezi barvami CMY, jak smíchám modré světlo a žlutý inkoust? V tomto případě jde pouze o nepřesné nebo ještě lépe nejednoznačné názvosloví. Pojem modrá barva se v běžném životě používá pro mnoho odstínů od modrofialové až po zelenomodrou. I v malířství máme modrých barev spoustu. Namátkou vybíráme z jednoho katalogu olejových barev pro malíře – pruská modř, orientální modř tmavá, francouzský ultramarín tmavý, francouzský ultramarín světlý, kobaltová modř sytá, kobaltová modř pravá, základní phthalocyaninová modrá, královská modrá, blankytně modrá sytá, blankytně modrá pravá, zářivě modrá, tyrkysová modrá. Modrou z nadpisu kapitoly rozumí malíř odstín modré, který my označujeme jako azurovou. Pak je vše jasné a v pořádku. Z obrázku míchání barev CMY je zřejmé, že smícháním azurového a žlutého inkoustu opravdu vznikne zelená barva. Když malíři nebo tiskaři hovoří o základních barvách modré, červené a žluté, mají na mysli barvy, které my označujeme názvy azurová, purpurová a žlutá. Zkuste pomocí těchto tří základ ních barev a jejich míchání namalo vat nějaký pěkný obrázek. Povolíme Vám ještě čtvrtou barvu – černou. Podaří se Vám to?

?

26




Přehled rozšiřujících materiálů

Jednotlivé multimediální a další materiály jsou zde uváděny v pořadí, v jakém se vyskytují na stránkách lekce ve směru shora dolů, případně zleva doprava. Materiály jsou uvozeny ikonou v podobě tlačítka charakterizujícího typ materiálu. Význam použitých ikon je zřejmý z kontextu, případně byl vysvětlen v první části článku.

Není RGB jako RGB, není CMYK jako CMYK Rozšiřující materiály, 1. strana Na uvedené straně nejsou žádné rozšiřující multimediální materiály. Rozšiřující materiály, 2. strana textová poznámka: Oblast chromatického diagramu zahrnující barvy, které umí nějaké zařízení (monitor, videokamera, tiskárna, ...) zobrazit, se nazývá gamut neboli barevný rozsah tohoto zařízení. Jedná se o ty trojúhelníkové nebo mnohoúhelníkové oblasti na sousedním obrázku. Gamutem lidského oka je celá „podkova“ chrovideo: chromatický diagram, matického diagramu. Výslovnost: gamut [gemit], ale již také po česku [gamut] jeho základní vlastnosti a využití Doporučené experimenty • experiment frontální i žákovský – Porovnání kvality barev různých druhů zobrazovacích zařízení; pomůcky: více druhů monitorů – starý CRT, kvalitní LCD (PVA, IPS) apod., obyčejné LCD netbooku, dataprojektor – pro demonstraci závislosti barvového prostoru RGB na zařízení

Zelenou dostanu, když smíchám modrou a žlutou Rozšiřující materiály, 1. strana Na uvedené straně nejsou žádné rozšiřující multimediální materiály. Doporučené experimenty • experiment žákovský – Malba čtyřmi základními barvami, samostatná práce; pomůcky: kreslící čtvrtky, tempery 4 základních barev – zhruba CMYK – azurová = kobalt imitace, purpurová = alizarin, žlutá = žluť citrónová, čerň kostní, běžné potřeby na malování (pozn. – barvy se míchají malířským způsobem na paletě)

Obr. 1, 2 – průběh samostatné práce žáků z výtvarné výchovy Václav Kohout / Mezipředmětové výukové téma „Barvy kolem nás“ III.

27



Obr. 3, 4 – výsledky samostatné práce žáků z výtvarné výchovy

Aktuální článek je poslední částí série popisující mezipředmětové výukové téma „Barvy kolem nás“. Pro lepší orientaci v této sérii článků a v multimediální výukové lekci samotné uvádíme ještě jednou miniatury všech jedenácti stránek lekce. SVĚTELNÉ JEVY – BARVY

SVĚTELNÉ JEVY – BARVY

Barva světla a rozklad světla hranolem Při divadelních vystoupeních a různých estrádních akcích je možno si všimnout, že jeviště je osvětlováno svítidly, která vydávají světlo různé barvy. Můžeme spočítat, kolik různých barev na světě existuje, kolik jich zaznamená lidské oko? Kde se vlastně berou různé barvy, když obyčejné světlo je bílé? A co je to duha? Anglický matematik a fyzik Isaac Newton (1643–1727) pozoroval v 17. století, jak z bílého slunečního světla vznikají po průchodu skleněným hranolem světla různých barev podobná duze na obloze. Ten jev podrobně zkoumal a popsal. Původně bílé světlo se rozloží do barevného pásu, ve kterém je zastoupeno velké množství barev.

Vznik barevného spektra

Isaac Newton

Bílé světlo je složené z jednoduchých, tzv. spektrálních barev. Ty však není lidské oko schopno v bílém světle přímo rozeznat. K rozložení bílého světla na jednoduché spektrální barvy můžeme využít například lomu světla. Když na skleněný hranol dopadne úzký paprsek bílého světla, dojde na obou rozhraních vzduchu a skla k lomu světla. Úhel lomu závisí na rychlosti světla ve skle a světla různých barev se ve skle šíří různou rychlostí. Nejvíce se lomí světlo fialové, nejméně světlo červené. Po průchodu svazku bílého světla hranolem ho necháme dopadat na stínítko a na něm vznikne pruh mnoha barev – spektrum, které přecházejí jedna v druhou. Newton pojmenoval sedm základních barev – fialová, indigová (modrofialová), modrá, zelená, žlutá, oranžová, červená. Je třeba si uvědomit, že mezi těmito sedmi barvami je nekonečně mnoho dalších barevných odstínů. Pokud barvy spektra složíme spojnou čočkou, dostaneme opět bílé světlo.


Barva předmětů, co je to barva?

Duhu můžeme vidět nejen při dešti, ale také jindy, pokud jsou ve vzduchu rozptýleny kapky vody, např. ve vodní tříšti nad vodopádem, peřejemi nebo i při zalévání zahradní hadicí.

Barevné světlo

Při průchodu světla broušeným drahokamem dochází také k lomu a rozkladu světla. Také při odrazu světla na disku CD dochází k rozkladu světla. Nejedná se ale o rozklad lomem.


Duhu můžeme pozorovat, pokud svítí slunce a zároveň prší. Střed oblouku duhy leží přímo proti Slunci. Je-li Slunce nízko na obloze, zasahuje proto oblouk duhy výše. Nejvýraznější hlavní duha má vnitřní okraj fialový a vnější červený. Kromě hlavní duhy můžeme někdy pozorovat i duhu vedlejší, vzniklou dvojnásobným odrazem v kapce vody. Ta je méně zřetelná, nachází se vně duhy hlavní a má obrácené pořadí barev.

duha

Jednoduché a složené barvy, spektrofotometr V přírodě existuje daleko více barev, než jen jednoduché, které můžeme pozorovat v barevném spektru. Nenajdeme v něm například hnědou, šedou, růžovou, khaki (zelenohnědou) barvu a spoustu dalších. Tyto barvy nazýváme složené a vznikají stejně jako bílé světlo skládáním jednoduchých barev. Pouze je skládáme v různých poměrech nebo neskládáme všechny barvy.

Ke zjištění, z jakých jednoduchých barev jsou barvy složené, používáme přístroje spektrofotometry. Na následujících obrázcích se můžete podívat, jak některé složené barvy vznikají. spektrofotometry


RGB znamená Red – Green – Blue

Barva povrchu při osvětlení barevným světlem V běžném životě jsme zvyklí, že předměty jsou osvětlené bílým denním světlem nebo světlem žárovek či zářivek, jejichž barva se od bílé příliš neliší. Barva předmětů závisí na jejich schopnosti pohlcovat některé barvy a jiné barvy odrážet. Když se podíváme na graf znázorňující, jaké spektrální barvy obsahuje nějaká složená červená barva, zjistíme, že to mohou být téměř všechny barvy spektra s výjimkou zelených odstínů.

Na jevišti vystupují artisté v červených kostýmech. Najednou je osvětlí ostře zelené světlo a kostýmy zčernají. Jako barvu má jejich oblečení – červenou nebo černou? A jak vidí jejich oblečení barvoslepý člověk, který nedokáže červenou od zelené rozlišit?

V aplikaci Windows Malování si chceme zvolit svoji pěknou barvu. Jak na to? Každý jistě snadno najde v menu aplikace volbu Barvy -> Upravit barvy… -> Definovat vlastní barvy. Každý jistě také zvládne umístit křížek někam do zobrazené barevné palety, ale co s těmi šesti číselnými políčky vpravo dole? Jaká čísla tam mohu napsat a jak vůbec souvisejí barvy s čísly?

Pokud bude povrch předmětu pohlcovat žlutozelené, zelené a modro-zelené barvy a ostatní bude odrážet, bude se nám jevit jako červený. Ale pouze při osvětlení bílým světlem! Co se stane, když stejný povrch osvítíme zeleným světlem? Řekli jsme, že zelené barvy se pohltí. Jiné barvy v dopadajícím světle nejsou, od povrchu předmětu se nic neodrazí a předmět se nám jeví tmavý, černý.

červená

Neprůhledné předměty světlo odrážejí, průhledné předměty světlo propouštějí. I průhledné předměty mohou některé barvy pohlcovat. Proč se nám jeví červené sklíčko jako červené? Z dopadajícího bílého světla pohltí zelené barvy a propustí jen ty ostatní, které dohromady dávají načervenalý tón barvy. Průhledným předmětům, které pohlcují některé barvy procházejícího světla, a tím mění jeho barvu, říkáme barevné filtry. Používají se třeba v divadelních svítidlech, abychom získali zdroj barevného světla. Existují také speciální světelné zdroje, které vyzařují světlo pouze jedné spektrální barvy. Jsou to např. sodíkové výbojky, reklamní „neonové“ trubice nebo lasery.

zelená

barevné divadelní a fotografické filtry

spektrum sodíkové výbojky

spektrum zeleného laseru

Urči, jaká barva se skrývá pod trojicí 128 255 0 nebo pod trojicí 180 70 100. Najdi nějakou světle modrou barvu a zapiš ji pomocí čísel RGB.

Zkuste přijít na to, jaké barvy musí pohlcovat povrch předmětu, který se nám v bílém světle jeví modrý. Jakým světlem ho musím osvítit, aby vypadal černý?

Řešení úkolů:

Nakreslete pro tento případ podobné obrázky, jako jsou výše pro červený předmět nasvícený postupně bílým a zeleným světlem. Řešení je skryté pod tlačítky vpravo.

Vnímání barev, barvoslepost rozklad bílého světla lomem při průchodu skleněným hranolem

složení barevných světel pomocí spojné čočky; vzniká zase bílé světlo. žlutá

červená

růžová (purpurová)

bílý papír

Duha

sodíková výbojka

V přírodě se bílé sluneční světlo může rozkládat na jednoduché barvy při průchodu kapkami vody. Opět se jedná o rozklad světla lomem. V takovém případě vzniká jeden z nejhezčích a nejvýraznějších atmosférických optických jevů – duha. 9

Sestrojte si jed noduchý spektro skop – návod zde: zelená

modrofialová

modrá (azurová)

zelený laser

Srovnejte spektrum bílého světla, světla odraženého od žlutého papíru a světla sodíkové výbojky.

černý papír

Podíváme se na hodnoty Červená – Zelená – Modrá (k hodnotám Odstín – Sytost – Světelnost se vrátíme později). Raději budeme dále pracovat s mezinárodním označením RGB (Red – Green – Blue). Zkusme v aplikaci Windows Malování vybírat vlastní barvu a přitom posouvat záměrným křížkem v barevném čtverci a táhlem v barevném sloupci úplně vpravo. (screenshoty Malování, několik barev) Vidíme, že se číselné hodnoty mění. Tři nuly odpovídají černé, třikrát 255 odpovídá bílé. Každou barvu můžeme popsat trojicí čísel z rozmezí 0 až 255. První číslo v trojici udává, kolik je v barvě základní červené, druhé číslo udává, kolik je v barvě základní zelené, třetí číslo udává totéž pro modrou.

V úvodu jsme se zmínili o barvoslepém člověku. Je těžké se vžít do jeho role, ale víme, že červenou a zelenou nerozliší. Nemůžeme chtít, aby je takto pojmenoval. Vidíme, že s barvou předmětů je to složité. Abychom předmět viděli červený, musí mít povrch určitých vlastností (pohlcuje zelené barvy), musí na něj dopadat správné světlo (nejlépe bílé, ale určitě ne zelené) a ještě k tomu musíme mít zdravé oči, které barvy vidí.

Proč ale používáme k číselnému zápisu barev právě trojici červená – modrá – zelená? Souvisí to s vlastnostmi lidského oka. V přírodopisu se budete učit, že lidské oko obsahuje dva základní typy buněk citlivých na světlo – tyčinky a čípky. Barvy vnímáme pomocí čípků a těch jsou tři druhy citlivé po řadě na červené, zelené a modré světlo. Nejjednodušší způsob, jak nasimulovat v oku barevný vjem třeba při sledování televize, je smíchat konkrétní barvu z červené, zelené a modré. Každou ze tří barevných složek budeme vnímat jedním druhem čípků.

Barvoslepost, v lehčím případě porucha barvocitu, se dá zjistit pomocí čtení jednoduchých testovacích obrazců.

Jak to může dopadnout, když má člověk barevné brýle... Barva je vjem, který závisí na předmětu, na osvětlení a na vlastnostech pozorovatele.

tyčinky a čípky

citlivost světlocitlivých buněk tyčinek (rods) a čípků (cons) na různé barvy světla

obrazce pro testy barvocitu



Když se podíváš lupou na televizní obrazovku, uvidíš, že celá její plocha je složena z maličkých barevných plošek, které svítí střídavě červeně, zeleně a modře. V místech s červeným obrazem září pouze červené plošky a také v místech, kde je zelená nebo modrá plocha vidíte pouze odpovídající plošky. Ve žlutých místech pozorujete svítící plošky červené a zelené, v oranžových svítí červené více a zelené méně. Právě hodnoty RGB uvádějí, jak moc svítí jednotlivé barevné plošky. Když chci zobrazit výše zmíněnou zářivě žlutozelenou barvu 130 255 0, musím červené plošky rozsvítit na polovinu maximálního jasu (128 = ½ × 255), zelené plošky naplno (255) a modré zůstanou zhasnuté (0). Když se podíváš na monitor počítače v místě barevné palety aplikace Windows Malování, uvidíš ty samé plošky tří barev jako na televizní obrazovce a můžeš sledovat jejich jas v závislosti na zobrazené barvě.


Jsou i jiná čísla, než jen RGB, třeba CMYK

Televizní obrazovka, barevný monitor

detail barevné LCD obrazovky

Pomocí barev RGB nemusíme míchat barvy jen na televizní obrazovce či počítačovém monitoru. Když vezmeme tři svítidla s červeným zeleným a modrým světlem, docílíme stejného výsledku.

RGB zařízení I další zařízení, která pracují s barvami, je popisují pomocí RGB. Světlocitlivé čipy skenerů, digitálních fotoaparátů nebo video kamer jsou citlivé na červenou, zelenou a modrou stejně jako lidské oko. Ve všech případech, kdy mícháme barevná světla, můžeme použít zápis barvy v RGB.

Prázdný papír je bílý, nesvítí, pouze se od něj odráží dopadající bílé světlo. Když chci něco vytisknout, nanáším na něj barevné inkousty – azurový, purpurový a žlutý. Pokud smíchám všechny tři inkousty dohromady, bude papír černý.

Na obrázku vpravo vidíte míchání barev postupným odebíráním červené, zelené a modré z bílého světla pomocí azurového, purpurového a žlutého inkoustu (CMY).

Míchání barevných světel:

míchání světel – RGB

Žlutý inkoust pohlcuje z dopadajícího světla modrou a odráží ostatní, proto se jeví žlutý. Stejně tak azurový inkoust pohlcuje z dopadajícího světla červenou a purpurový inkoust pohlcuje z dopadajícího světla zelenou. Opět mícháme červené, zelené a modré světlo, ale tentokrát je pomocí azurového, purpurového a žlutého inkoustu z dopadajícího bílého světla odebíráme. míchání barev – CMY

Pro označení barev Azurová – Purpurová – Žlutá použijeme opět mezinárodní označení CMY (Cyan – Magenta – Yellow). Častěji než s CMY se setkáte s označením CMYK. Při tisku se totiž kromě tří barev CMY používá ještě čtvrtá barva – černá pro tisk obyčejného textu (blacK nebo Key). Ta nás teď ale zajímat nebude.

ofsetový tiskový stroj

azurová

purpurová

Je třeba si uvědomit, že různá zařízení mohou zobrazovat barvy v různé kvalitě.

kvalitní fotoaparát

obyčejný notebook

profesionální monitor

Známe již zápis barvy pomocí RGB a CMY. V aplikaci Windows Malování jsme objevili také hodnoty Odstín – Sytost – Jas (mezinárodně Hue – Saturation – Brightness = HSB). Sami si můžete ve Windows Malování nebo v jiné grafické aplikaci vyzkoušet, jaké je rozmezí hodnot pro jednotlivá čísla a jak které z nich ovlivňuje výslednou barvu.

Tento diagram je zajímavý tím, že v něm můžeme znázornit všechny barvy, které dokáže vnímat lidské oko. Ať to jsou barvy displeje laciného notebooku, barvy profesionálního monitoru, barvy novinového tisku, barvy nejkvalitnějších tiskovin, čisté spektrální barvy duhy a spousty dalších. Podívejte se na obrázek chromatického diagramu a uvidíte, že ani nejkvalitnější monitory zdaleka nezobrazí všechny viditelné barvy, natož abychom mohli vytisknout skutečné barvy duhy.

Je zřejmé, že ani tři přesná čísla RGB nám nedávají o výsledné barvě jednoznačnou představu, závisí na tom, na jakém zařízení se zobrazí. Říkáme, že RGB je závislé na zařízení.

Seznámili jsme se se zápisem barev RGB, CMY a HSB. Všechny barvy, které můžeme pomocí uvedených hodnot zapsat, můžeme také znázornit graficky. Podívejte se na následující obrázky.

Na displej obyčejného notebooku jsou dva základní požadavky – aby byl co nejlevnější a aby vůbec nějaké barvy zobrazoval.

Podobné je to i s barvami CMY. Výsledný odstín bude záviset na kvalitě jednotlivých inkoustů, azurového, purpurového a žlutého. Barvy v reprezentativním časopise na kvalitním papíře budou vypadat jinak, než barvy v obyčejných novinách na zašedlém recyklovaném papíře.

žlutá

barvový prostor RGB

Jedním z nich je zápis xyY, kde hodnoty x a y společně udávají barevný odstín a sytost dané barvy a Y popisuje její jas. Je ale těžké si představit pod trojicí čísel x, y a Y konkrétní barvu. Často se proto používá zobrazení hodnot x a y, které se nazývá chromatický diagram (chroma = řecky barva).

barvový prostor HSL

SAmOSTATNÁ VýTVARNÁ PRÁCE

Zelenou dostanu, když smíchám modrou a žlutou… Tuto větu patrně většina z Vás v nějaké podobě už slyšela. Je to taková základní malířská poučka a při malování vodovkami jste si mnohokrát vyzkoušeli, že funguje. Není to trochu divné? Modrou barvu mám v RGB, žlutou barvu mám mezi barvami CMY, jak smíchám modré světlo a žlutý inkoust? V tomto případě jde pouze o nepřesné nebo ještě lépe nejednoznačné názvosloví. Pojem modrá barva se v běžném životě používá pro mnoho odstínů od modrofialové až po zelenomodrou. I v malířství máme modrých barev spoustu. Namátkou vybíráme z jednoho katalogu olejových barev pro malíře – pruská modř, orientální modř tmavá, francouzský ultramarín tmavý, francouzský ultramarín světlý, kobaltová modř sytá, kobaltová modř pravá, základní phthalocyaninová modrá, královská modrá, blankytně modrá sytá, blankytně modrá pravá, zářivě modrá, tyrkysová modrá. Modrou z nadpisu kapitoly rozumí malíř odstín modré, který my označujeme jako azurovou. Pak je vše jasné a v pořádku. Z obrázku míchání barev CMY je zřejmé, že smícháním azurového a žlutého inkoustu opravdu vznikne zelená barva. Když malíři nebo tiskaři hovoří o základních barvách modré, červené a žluté, mají na mysli barvy, které my označujeme názvy azurová, purpurová a žlutá. Zkuste pomocí těchto tří základ ních barev a jejich míchání namalo vat nějaký pěkný obrázek. Povolíme Vám ještě čtvrtou barvu – černou. Podaří se Vám to?

?

28

ZÁPIS BARVY V POČÍTAČOVÉ APLIKACI Tento problém nedával spát vědcům, kteří se popisem barev zabývají. Definovali různé zápisy barev, které sice nejsou tak názorné, jako RGB nebo CMY, ale mají tu výhodu, že nezávisí na konkrétním způsobu zobrazení.

Vyfotili jsme si digitálním fotoaparátem pěknou přírodní scenérii se zelenou trávou a modrou oblohou. Na displeji fotoaparátu vypadá záběr barevně moc hezky. Snímek jsme stáhli do levného starého notebooku, který s sebou občas taháme na výlety, a barvy jsou pryč, zelená je do hněda, obloha také nic moc. Po zobrazení snímku na kvalitním monitoru domácího počítače jsou naštěstí barvy opět v pořádku. Soubor se snímkem nebyl po celou dobu nijak upravovaný, čísla RGB zůstala stále stejná a barvy byly pokaždé jiné. Jak je to možné?

Podobným způsobem jako u barev RGB odhadni, jaká barva se skrývá pod trojicí čísel CMY 100-80-0 nebo pod trojicí 5010-90. Najdi nějakou světle modrou barvu a zapiš ji pomocí čísel CMY.

ukázky zařízení CMYK

Vypnutý monitor nebo obrazovka TV je černý. Když na něm chci něco zobrazit, musím rozsvítit v různém poměru červené, zelené a modré barevné plošky. Pokud budou svítit plošky všech tří barev naplno, uvidím bílou barvu.


Není RGB jako RGB, není CMYK jako CMYK

Pro hodnoty CMY se běžně nepoužívají čísla od 0 do 255, ale procenta od 0 % do 100 %, která udávají, jak sytý je daný inkoust. Např. barva CMY 0-50-100 znamená 50% pokrytí purpurovou a 100% pokrytí žlutou. Kdo aspoň jednou maloval vodovkami, snadno odhadne, že výsledkem bude oranžová.

Máte doma inkoustovou tiskárnu k počítači a nakupovali jste do ní někdy barevné inkousty? Pokud jste všímaví, určitě si vybavíte, jaké barvy jsou na krabičce znázorněné. Jsou to barvy jednotlivých náplní a rozhodně to nejsou červená, zelená a modrá. Proč asi?


Profesionální monitor výtvarníka nebo fotografa je vyrobený lepší technologií, tři základní barvy červená, zelená a modrá jsou jasné a zářivé. Proto jsou i barvy, které vzniknou jejich smícháním, velice dobře zobrazené. U takového monitoru je kvalitní zobrazování barev základním předpokladem.

Při zkoumání přiloženého diagramu neza pomeňte na to, že i tento obrázek byl vytiště chromatický diagram ný na papír případně zobrazený na monito ru počítače nebo promítnutý dataprojektorem, a proto jsou barvy zkreslené a vždy zkreslené budou. Na následujících obrázcích vidíte různé světelné zdroje a různá zařízení, která pracují s barvami. Zkuste o nich něco říct a ukázat, která část chromatického diagramu s nimi souvisí...

Mezipředmětové výukové téma Barvy kolem nás III

Recommend Documents